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ACID HYDROXIDE, METHOD FOR PRODUCING THE SAME, PROTON CONDUCTOR, AND CATALYST CARRIER UPDATE_EN

Patent code P210017442
File No. P2018-203780
Posted date Mar 12, 2021
Application number P2018-203780
Publication number P2020-070203A
Date of filing Oct 30, 2018
Date of publication of application May 7, 2020
Inventor
  • (In Japanese)新井 健司
  • (In Japanese)本橋 輝樹
  • (In Japanese)齋藤 美和
Applicant
  • (In Japanese)学校法人神奈川大学
Title ACID HYDROXIDE, METHOD FOR PRODUCING THE SAME, PROTON CONDUCTOR, AND CATALYST CARRIER UPDATE_EN
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a novel acid hydroxide having high thermal stability without causing water desorption in an intermediate temperature range, and to provide a method for producing the same.
SOLUTION: An acid hydroxide according to the present invention is represented by Ba2In2O4(OH)2 and has a hexagonal structure. Such an acid hydroxide can be produced by heating at 300°C or higher in an atmosphere containing 30 vol% or higher of water vapor.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

酸水酸化物は、複数種のアニオンが同一化合物に含まれる複合アニオン化合物の一つである。この酸水酸化物は、酸化物イオン(O2-)と水酸化物イオン(OH)が共存する化合物である。複合アニオン化合物は単純な酸化物と比較し、特異な結晶構造や配位環境を有していることから、酸水酸化物は、触媒担体、イオン伝導体、電極触媒等への応用が期待されている。

ところで、触媒担体、イオン伝導体、電極触媒等の各種材料として用いる場合、その用途によっては中温域(400~600℃)で使用されることもある。しかしながら、酸水酸化物は、通常その結晶格子中に内包される水分子が約300℃までしか安定に存在できず、中温域では水が脱離するため、このような温度で酸化物イオン(O2-)と水酸化物イオン(OH)が共存する酸水酸化物に特異的な結晶構造を維持することができない。

このような材料として、例えば非特許文献1には、正方晶の酸水酸化物Ba2In2O5(H2O)xが、約300℃より水の脱離を起こし、中温域で酸水酸化物の結晶構造を維持できないことが報告されている。なお、この正方晶Ba2In2O5(H2O)xは、300℃以下の低温ではプロトン伝導性を有する材料であるが、約300℃以上では、水の脱離により結晶構造を維持できず、そのプロトン伝導性は失われる。

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、酸水酸化物及びその製造方法、イオン伝導体、プロトン伝導体、並びに触媒担体に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
Ba2In2O4(OH)2で表され、
六方晶構造を有する、酸水酸化物。

【請求項2】
 
Ba2In2O4(OH)2で表され、
X線回折測定によって測定した回折パターンにおいて、回折ピークが少なくとも、
2θ=8.91~9.41°、18.12~18.62°、23.73~24.23°、27.44~27.94°、29.75~30.25°、31.73~32.23°、39.56~40.06°、44.93~45.43°
の範囲に現れる結晶構造を有する、酸水酸化物。

【請求項3】
 
X線回折測定によって測定した回折パターンにおいて、2θ=27.44~27.94°の範囲に現れる回折ピーク強度を100%としたときの、それぞれの前記回折ピークが、
29~43% (2θ=8.91~9.41°)
11~17% (2θ=18.12~18.62°)
9~13% (2θ=23.73~24.23°)
7~11% (2θ=29.75~30.25°)
30~45% (2θ=31.73~32.23°)
5~8% (2θ=39.56~40.06°)
8~12% (2θ=44.93~45.43°)
となる強度で現れる結晶構造を有する、請求項2に記載の酸水酸化物。

【請求項4】
 
昇温速度10℃/分で25℃から600℃まで昇温したときの質量減が、加熱前の質量に対し、2.7質量%以下である、請求項1~3のいずれか1項に記載の酸水酸化物。

【請求項5】
 
請求項1~4のいずれか1項に記載の酸水酸化物を含む、プロトン伝導体。

【請求項6】
 
請求項1~4のいずれか1項に記載の酸水酸化物を含む、触媒担体。

【請求項7】
 
Ba2In2O5を、30体積%以上の水蒸気を含む雰囲気下、300℃以上で加熱することにより、Ba2In2O4(OH)2で表され、且つ六方晶構造を有する酸水酸化物を得る、酸水酸化物の製造方法。

【請求項8】
 
Ba2In2O5を、30体積%以上の水蒸気を含む雰囲気下、300℃以上で加熱することにより、Ba2In2O4(OH)2で表され、且つX線回折測定によって測定した回折パターンにおいて、回折ピークが、2θ=8.91~9.41°、18.12~18.62°、23.73~24.23°、27.44~27.94°、29.75~30.25°、31.73~32.23°、39.56~40.06°、44.93~45.43°の範囲に現れる結晶構造を有する酸水酸化物を得る、酸水酸化物の製造方法。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2018203780thum.jpg
State of application right Published
Reference ( R and D project ) motohashilab
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